第四章微機(jī)控制系統(tǒng)選擇及接口設(shè)計

控制功能、控制形式和動作控制方式依產(chǎn)品而不同。第四章微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計第一節(jié)專用與通用的抉擇、硬件與軟件的權(quán)衡

機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計人員提出總的設(shè)計要求，各專業(yè)人員通力協(xié)作。

需要計算機(jī)控制理論、數(shù)字電路、軟件設(shè)計等方面的知識，更需要深入理解生產(chǎn)過程和生產(chǎn)工藝。

機(jī)電一體化系統(tǒng)或產(chǎn)品的控制系統(tǒng)設(shè)計包括：選用微機(jī)、設(shè)計接口、控制形式和動作控制方式等問題。1.專用與通用選擇第四章微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計第一節(jié)專用與通用的抉擇、硬件與軟件的權(quán)衡

專用控制系統(tǒng)適合于大批量生產(chǎn)的機(jī)電一體化產(chǎn)品。在開發(fā)新產(chǎn)品時，如果要求具有機(jī)械與電子有機(jī)結(jié)合的緊湊結(jié)構(gòu)，也只有專用控制系統(tǒng)才能做到。

選用適當(dāng)?shù)耐ㄓ肐C芯片來組成控制系統(tǒng)，以便與執(zhí)行元件和檢測傳感器相匹配，或重新設(shè)計制作專用集成電路，把整個控制系統(tǒng)集成在一塊或幾塊芯片上。1.專用與通用選擇第四章微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計第一節(jié)專用與通用的抉擇、硬件與軟件的權(quán)衡

對于多品種、中小批量生產(chǎn)的機(jī)電一體化產(chǎn)品來說，由于還在不斷改進(jìn)，結(jié)構(gòu)還不十分穩(wěn)定，特別是對現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行改造時，采用通用控制系統(tǒng)比較合理。

通用控制系統(tǒng)的設(shè)計，主要是合理選擇主控制微機(jī)機(jī)型，設(shè)計與其執(zhí)行元件和檢測傳感器之間的接口，并在此基礎(chǔ)上編制應(yīng)用軟件的問題。實質(zhì)上就是通過接口設(shè)計和軟件編制來使通用微機(jī)專用化的問題。2.硬件與軟件的組合第四章微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計第一節(jié)專用與通用的抉擇、硬件與軟件的權(quán)衡

大多數(shù)控制功能單元既可以使用軟件實現(xiàn)，也可以使用硬件實現(xiàn)，軟件方式與硬件方式各有優(yōu)缺點(diǎn)。控制系統(tǒng)中硬件和軟件的合理組成，通常要根據(jù)經(jīng)濟(jì)性和可靠性的標(biāo)準(zhǔn)權(quán)衡決定。

單元功能具體、穩(wěn)定、無變化，采用硬件成本低，則優(yōu)先采用硬件組成。否則，就采用軟件實現(xiàn)。第四章微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計第二節(jié)微機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計思路

了解被控對象的控制要求，構(gòu)思微機(jī)控制系統(tǒng)整體方案。采用開環(huán)控制還是閉環(huán)控制？采用閉環(huán)控制時，采用何種檢測傳感元件？檢測精度要求如何。1.確定系統(tǒng)整體控制方案

其次考慮執(zhí)行元件種類，電動、氣動、液動？

第三，是否有特殊控制要求，高可靠性、高精度和快速性的系統(tǒng)采取哪些措施？

第四，微機(jī)在整個控制系統(tǒng)中的作用，設(shè)定計算？直接控制？還是數(shù)據(jù)處理？承擔(dān)哪些任務(wù)？應(yīng)具備哪些功能？需要哪些I/O通道？配備哪些外圍設(shè)備？

畫出系統(tǒng)組成框圖，作為下一步設(shè)計的基礎(chǔ)和依據(jù)第四章微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計第二節(jié)微機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計思路

對具體微機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行分析、綜合或設(shè)計，首先應(yīng)建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，確定其控制算法。所選算法應(yīng)該滿足控制速度、控制精度和系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求。2．確定控制算法3．確定微機(jī)種類

對于給定的任務(wù)，選擇微機(jī)的方案不唯一，但微機(jī)應(yīng)能滿足具有較完善的中斷系統(tǒng)、足夠的存儲容量、完善的I/O通道和實時時鐘等要求。4．系統(tǒng)總體設(shè)計

主要是對系統(tǒng)控制方案進(jìn)行具體實施步驟的設(shè)計。5．軟件設(shè)計第四章微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計

微機(jī)原理與接口技術(shù)、單片機(jī)等。

第三節(jié)~第九節(jié)第四章微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計

對輸入／輸出硬件電路的要求是：①能夠可靠地傳遞控制信息，并能夠輸入有關(guān)運(yùn)動機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信息；②能夠進(jìn)行相應(yīng)的信息轉(zhuǎn)換，以滿足微機(jī)對輸入／輸出信息的轉(zhuǎn)換要求，如D/A、A/D轉(zhuǎn)換，并行數(shù)字量轉(zhuǎn)換成串行電脈沖、電平的轉(zhuǎn)換與匹配，電量與非電量之間的轉(zhuǎn)換，弱電與強(qiáng)電的轉(zhuǎn)換以及功率的匹配等；③應(yīng)具有較強(qiáng)的阻斷干擾信號進(jìn)入微機(jī)控制系統(tǒng)的能力，以提高系統(tǒng)的可靠性。第十節(jié)微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的輸入/輸出控制的可靠性設(shè)計第四章微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計第十節(jié)微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的輸入/輸出控制的可靠性設(shè)計一、光電隔離電路設(shè)計1.光電隔離電路

為防止強(qiáng)電干擾以及其他干擾信號通過I/O控制電路進(jìn)入計算機(jī)，通常的辦法是首先采用濾波吸收，抑制干擾信號的產(chǎn)生，然后采用光電隔離的辦法，使微機(jī)與強(qiáng)電部件不共地，阻斷干擾信號的傳導(dǎo)。第四章微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計第十節(jié)微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的輸入/輸出控制的可靠性設(shè)計一、光電隔離電路設(shè)計1.光電隔離電路

為防止強(qiáng)電干擾以及其他干擾信號通過I/O控制電路進(jìn)入計算機(jī)，通常的辦法是首先采用濾波吸收，抑制干擾信號的產(chǎn)生，然后采用光電隔離的辦法，使微機(jī)與強(qiáng)電部件不共地，阻斷干擾信號的傳導(dǎo)。

（1）輸入與輸出電路地線分開，各自供電，阻斷干擾

（2）可以進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換

（3）可以提高驅(qū)動能力第四章微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計第十節(jié)微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的輸入/輸出控制的可靠性設(shè)計常用光電耦合器第四章微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計第十節(jié)微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的輸入/輸出控制的可靠性設(shè)計一、光電隔離電路設(shè)計2.光電耦合隔離電路應(yīng)用第四章微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計第十節(jié)微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的輸入/輸出控制的可靠性設(shè)計二、信息轉(zhuǎn)換電路設(shè)計1.弱電轉(zhuǎn)強(qiáng)電電路第四章微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計第十節(jié)微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的輸入/輸出控制的可靠性設(shè)計二、信息轉(zhuǎn)換電路設(shè)計2.數(shù)字脈沖轉(zhuǎn)換第四章微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計第十節(jié)微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的輸入/輸出控制的可靠性設(shè)計二、信息轉(zhuǎn)換電路設(shè)計3.A/DD/A轉(zhuǎn)換第四章微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計第十節(jié)微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的輸入/輸出控制的可靠性設(shè)計二、信息轉(zhuǎn)換電路設(shè)計4.電量轉(zhuǎn)非電量

可編程序控制器PLC概述可編程序控制器的基本組成和工作原理西門子S7-200系列可編程序控制器及其指令系統(tǒng)常用基本環(huán)節(jié)編程可編程序控制器系統(tǒng)設(shè)計的內(nèi)容和步驟第四章微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計第十一節(jié)可編程邏輯控制器(PLC)的構(gòu)成及應(yīng)用舉例第四章微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計第十一節(jié)可編程邏輯控制器(PLC)的構(gòu)成及應(yīng)用舉例一、可編程序控制器PLC概述

1968年美國通用汽車對汽車流水線控制系統(tǒng)提出具體要求：(1)編程方便，可現(xiàn)場修改程序；(2)維修方便，采用插件式結(jié)構(gòu)；(3)可靠性高于繼電器控制裝置；(4)體積小于繼電器控制盤；(5)數(shù)據(jù)可直接送入管理計算機(jī)；(6)成本可與繼電器控制盤競爭；(7)輸入可以是AC115V(美國電壓標(biāo)準(zhǔn))；(8)輸出AC115V，容量≥2A，可直接驅(qū)動接觸器、電磁閥等；(9)擴(kuò)展時原系統(tǒng)改變最小；(10)用戶存儲器至少能擴(kuò)展到4KB。第四章微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計第十一節(jié)可編程邏輯控制器(PLC)的構(gòu)成及應(yīng)用舉例一、可編程序控制器PLC概述1969年美國數(shù)據(jù)設(shè)備公向(DEC)根據(jù)上述要求，研制開發(fā)出世界上第一臺可編程序控制器，并在GM公司汽車生產(chǎn)線上首次應(yīng)用成功。當(dāng)時人們把它稱為可編程序邏輯控制器：

（ProgrammableLogicalController）

簡稱PLC，它主要用來取代繼電接觸器邏輯控制。功能僅限于執(zhí)行繼電器邏輯、計時、計數(shù)等。

隨著大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路、微處理器技術(shù)的發(fā)展成熟，PLC運(yùn)行速度大大提高，增加了許多特殊功能：如高速運(yùn)算、PID控制、運(yùn)動控制、聯(lián)網(wǎng)控制等。

可編程序控制器(PLC)手持式編程器第四章微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計第十一節(jié)可編程邏輯控制器(PLC)的構(gòu)成及應(yīng)用舉例一、可編程序控制器PLC概述

PLC的作用與功能：PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器,用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計時、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計。第四章微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計第十一節(jié)可編程邏輯控制器(PLC)的構(gòu)成及應(yīng)用舉例一、可編程序控制器PLC概述

PLC的應(yīng)用領(lǐng)域：

開關(guān)量的邏輯控制模擬量控制運(yùn)動控制過程控制數(shù)據(jù)處理通信及聯(lián)網(wǎng)

PLC的特點(diǎn)：

可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)系統(tǒng)設(shè)計、維護(hù)、改造容易體積小，重量輕，能耗低易學(xué)易用第四章微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計第十一節(jié)可編程邏輯控制器(PLC)的構(gòu)成及應(yīng)用舉例一、可編程序控制器PLC概述

PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)：臺式機(jī)、筆記本等運(yùn)行編程軟件；在編程軟件中編制控制程序；對控制程序進(jìn)行語法檢驗；將控制程序進(jìn)行編譯處理；將控制程序下載到PLC；PLC運(yùn)行程序，實現(xiàn)控制過程。第四章微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計第十一節(jié)可編程邏輯控制器(PLC)的構(gòu)成及應(yīng)用舉例一、可編程序控制器PLC概述PLC控制程序的編制過程：PLC控制程序的修改方法：按照以上過程進(jìn)行；手持式編程器直接修改；筆記本監(jiān)控運(yùn)行并修改；通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和修改。第四章微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計第十一節(jié)可編程邏輯控制器(PLC)的構(gòu)成及應(yīng)用舉例一、可編程序控制器PLC概述第四章微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計第十一節(jié)可編程邏輯控制器(PLC)的構(gòu)成及應(yīng)用舉例一、可編程序控制器PLC概述PLC控制系統(tǒng)的簡單例子：FU三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)KM2SB1SB3FRQFRM3~SB2KM1KM1KM2KM1KM2KM1KM2PLC控制電路X0Y0X1

Y1X2COMCOM1SB1SB2SB3KM1KM2KM2KM1FR負(fù)載電源正轉(zhuǎn)啟動反轉(zhuǎn)啟動停止PLC控制程序

X0X2X1Y1Y0Y0

X1X2X0Y0Y1Y1正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)第四章微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計第十一節(jié)可編程邏輯控制器(PLC)的構(gòu)成及應(yīng)用舉例一、可編程序控制器PLC概述PLC與其他工業(yè)控制系統(tǒng)的比較：

集散控制系統(tǒng)（DistributionControlSystem）：由回路儀表控制系統(tǒng)發(fā)展起來的分布式控制系統(tǒng)，在模擬量處理、回路調(diào)節(jié)等方面有一定的優(yōu)勢。

PLC：已具備集散控制系統(tǒng)的形態(tài)，性價比好，可靠性高；但PLC以循環(huán)掃描方式進(jìn)行工作，掃描周期一般要限制在幾十毫秒范圍內(nèi)，不適于單獨(dú)構(gòu)成需要進(jìn)行較大數(shù)據(jù)量處理的集散控制系統(tǒng)。第四章微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計第十一節(jié)可編程邏輯控制器(PLC)的構(gòu)成及應(yīng)用舉例一、可編程序控制器PLC概述PLC與其他工業(yè)控制系統(tǒng)的比較：第四章微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計第十一節(jié)可編程邏輯控制器(PLC)的構(gòu)成及應(yīng)用舉例二、PLC的基本組成及工作原理PLC的基本組成：CPURAM程序存儲器EPROM輸出模塊I/O接口通信接口輸入模塊外圍設(shè)備

計算機(jī)或其他PLCPLC的基本組成結(jié)構(gòu)BUSABDBCB用戶輸入設(shè)備用戶輸出設(shè)備第四章微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計第十一節(jié)可編程邏輯控制器(PLC)的構(gòu)成及應(yīng)用舉例二、PLC的基本組成及工作原理PLC的外部連線原理：三菱FX系列PLC的一個開關(guān)量輸入點(diǎn)：X001SX001PLC內(nèi)部電路COMV++Y000COM一個開關(guān)量輸出點(diǎn):Y000PLC內(nèi)部電路第四章微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計第十一節(jié)可編程邏輯控制器(PLC)的構(gòu)成及應(yīng)用舉例二、PLC的基本組成及工作原理PLC的外部連線原理：PLC執(zhí)行用戶程序的方式：

PLC對用戶程序進(jìn)行反復(fù)地循環(huán)掃描，逐條地解釋用戶程序，并加以執(zhí)行。循環(huán)掃描工作方式簡單直觀，簡化了程序設(shè)計，并為PLC可靠運(yùn)行提供了有力的保證。

PLC進(jìn)行一次掃描的時間，也就是一個掃描周期，一般只有幾十毫秒。第四章微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計第十一節(jié)可編程邏輯控制器(PLC)的構(gòu)成及應(yīng)用舉例二、PLC的基本組成及工作原理PLC的工作原理：報警嚴(yán)重故障NYYNPLC的工作過程PLC的正常掃描工作過程:

A公共操作

B數(shù)據(jù)輸入/輸出操作

（1）采樣輸入信號階段

（2）掃描用戶程序

（3）輸出狀態(tài)刷新

C運(yùn)行監(jiān)視

D執(zhí)行外部設(shè)備指令第四章微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計第十一節(jié)可編程邏輯控制器(PLC)的構(gòu)成及應(yīng)用舉例二、PLC的基本組成及工作原理循環(huán)掃描工作方式示意：公共操作輸入接口現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)輸入數(shù)據(jù)映象區(qū)數(shù)據(jù)輸入執(zhí)行用戶程序數(shù)據(jù)輸出服務(wù)外設(shè)輸出鎖存器現(xiàn)場設(shè)備輸出驅(qū)動電路輸出數(shù)據(jù)映象區(qū)

PLC不是連續(xù)監(jiān)控外設(shè)的，而是間斷性地采集外設(shè)狀態(tài)信息的，會不會出現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)變化被漏掉的情況呢，能滿足控制的實時性要求嗎？以開關(guān)量為例，考察PLC的實時性：掃描1掃描2掃描3掃描4掃描5掃描6ONOFF外設(shè)狀態(tài)改變OFFONONPLC的實時性能可以滿足控制需要！

幾個重要結(jié)論：

（1）以掃描的方式進(jìn)行操作，其輸入/輸出信號間的邏輯關(guān)系，存在著原理上的滯后。

（2）掃描周期除了執(zhí)行用戶程序所占用的時間外，還包括系統(tǒng)管理操作占用的時間。

（3）第n次掃描執(zhí)行程序時，所依據(jù)的輸入數(shù)據(jù)是該次掃描之前的值Xn和

Yn－1，以及執(zhí)行程序過程中新產(chǎn)生的Yn

。第四章微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計第十一節(jié)可編程邏輯控制器(PLC)的構(gòu)成及應(yīng)用舉例二、PLC的基本組成及工作原理例題：

現(xiàn)有5個彩燈，要求按順序依次點(diǎn)亮，展現(xiàn)出流水燈效果。分別由按鍵開關(guān)控制其正向流動、反向流動、定時全亮全滅。分析：

3個開關(guān)量5個開關(guān)量1.有5個彩燈，應(yīng)該使用輸出點(diǎn)；2.分別由按鍵開關(guān)控制其正向流動、反向流動、定時全亮全滅。應(yīng)該使用輸入點(diǎn)。第四章微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計第十一節(jié)可編程邏輯控制器(PLC)的構(gòu)成及應(yīng)用舉例二、PLC的基本組成及工作原理輸入點(diǎn)輸出點(diǎn)SA1I0.0LD1Q0.0SA2I0.1LD2Q0.1SA3I0.2LD3Q0.2LD4Q0.3LD5Q0.4使用西門子S7-200系列PLC，I/O點(diǎn)分配如下：第四章微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計第十一節(jié)可編程邏輯控制器(PLC)的構(gòu)成及應(yīng)用舉例二、PLC的基本組成及工作原理PLCL++24V-SA1SA2SA3LD1LD2LD3LD4LD5I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4硬件連線圖：第四章微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計第十一節(jié)可編程邏輯控制器(PLC)的構(gòu)成及應(yīng)用舉例二、PLC的基本組成及工作原理M1M1L可編程序控制器的編程語言梯形圖語言助記符語言順序功能圖（SFC）語言布爾代數(shù)語言邏輯功能圖和某些高級語言第四章微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計第十一節(jié)可編程邏輯控制器(PLC)的構(gòu)成及應(yīng)用舉例三、PLC編程及S7-200基本指令

梯形圖語言

繼電器控制原理圖使用的是硬件繼電器和定時器，靠硬件連接組成控制線路；

PLC梯形圖使用的是內(nèi)部軟繼電器，定時器/計數(shù)器等，靠軟件實現(xiàn)控制。更靈活，修改控制更方便?？删幊绦蚩刂破鞯木幊陶Z言第四章微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計第十一節(jié)可編程邏輯控制器(PLC)的構(gòu)成及應(yīng)用舉例三、PLC編程及S7-200基本指令（1）按行依次從左至右，從上而下順序編寫；（2）梯形圖左邊垂直線稱母線，左側(cè)放置輸入接點(diǎn)和內(nèi)部繼電器接點(diǎn)；（3）最右側(cè)必須放置輸出元素；（4）輸入接點(diǎn)和內(nèi)部繼電器接點(diǎn)可以任意串、并聯(lián)，而輸出元素只能并聯(lián)不能串聯(lián)；（5）輸出線圈只對應(yīng)輸出映像區(qū)的相應(yīng)位，不能直接驅(qū)動現(xiàn)場設(shè)備。可編程序控制器的編程語言第四章微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計第十一節(jié)可編程邏輯控制器(PLC)的構(gòu)成及應(yīng)用舉例

梯形圖設(shè)計方法簡介三、PLC編程及S7-200基本指令

PLC的命令語句表達(dá)式，類似于計算機(jī)的匯編語言。用戶可以直觀地根據(jù)梯形圖寫出助記符語言，也可以根據(jù)助記符寫出梯形圖語言。不同廠家生產(chǎn)的PLC使用的助記符不同?？删幊绦蚩刂破鞯木幊陶Z言第四章微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計第十一節(jié)可編程邏輯控制器(PLC)的構(gòu)成及應(yīng)用舉例助記符語言三、PLC編程及S7-200基本指令位邏輯指令

觸點(diǎn)指令

輸出指令其他指令返回S7-200基本指令第四章微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計第十一節(jié)可編程邏輯控制器(PLC)的構(gòu)成及應(yīng)用舉例三、PLC編程及S7-200基本指令定時器與計數(shù)器指令通電延時定時器指令斷電延時定時器指令保持型通電延時定時器定時器當(dāng)前值刷新的方法計數(shù)器指令

第四章微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計第十一節(jié)可編程邏輯控制器(PLC)的構(gòu)成及應(yīng)用舉例三、PLC編程及S7-200基本指令S7-200基本指令通電延時定時器指令

定時器、計數(shù)器的當(dāng)前值、設(shè)定值均為16位有符號整數(shù)(INT)，允許的最大值為32767。返回

通電延時定時器(TON)輸入端(IN)的輸入電路接通時開始定時。當(dāng)前值大于等于PT(PresetTime，預(yù)置時間)端指定的設(shè)定值時(PT=1～32767)，定時器位變?yōu)镺N，梯形圖中對應(yīng)定時器的常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開。達(dá)到設(shè)定值后，當(dāng)前值仍繼續(xù)計數(shù)，直到最大值32767。

輸入電路斷開時，定時器被復(fù)位，當(dāng)前值被清零，常開觸點(diǎn)斷開。第一次掃描時定時器位OFF，當(dāng)前值為0。定時器有1ms、10ms和100ms三種分辨率，分辨率取決于定時器號(見表)。定時器的設(shè)定時間等于設(shè)定值與分辨率的乘積，圖中的T33為l00ms定時器，設(shè)定時間為l00ms×3=0.3s

定時器和計數(shù)器的設(shè)定值的數(shù)據(jù)類型均為INT型，除了常數(shù)外，還可以用VW、IW等作它們的設(shè)定值。返回通電延時定時器指令斷電延時定時器指令

斷電延時定時器(TOF)用來在IN輸入電路斷開后延時一段時間，再使定時器位OFF。它用輸入從ON到OFF的負(fù)跳變啟動定時。返回

接在定時器IN輸入端的輸入電路接通時定時器位變?yōu)镺N，當(dāng)前值被清零。輸入電路斷開后，開始定時，當(dāng)前值從0開始增大，當(dāng)前值等于設(shè)定值時，輸出位變?yōu)镺FF，當(dāng)前值保持不變，直到輸入電路接通(見圖)

TOF與TON不能共享相同的定時器號，例如:不能同時使用TONT32和TOFT32。

可用復(fù)位(R)指令復(fù)位定時器。復(fù)位指令使定時器位變?yōu)镺FF，定時器當(dāng)前值被清零。在第一個掃描周期，TON和TOF被自動復(fù)位，定時器位OFF，當(dāng)前值為0。

斷電延時定時器指令保持型通電延時定時器

保持型通電延時定時器(RetentiveOn-DelayTimer，TONR)的輸入電路接通時，開始定時。當(dāng)前值大于等于PT端指定的設(shè)定值時，定時器位變?yōu)镺N。達(dá)到設(shè)定值后，當(dāng)前值仍繼續(xù)計數(shù)，直到最大值32767.

輸入電路斷開時，當(dāng)前值保持不變?？捎肨ONR來累計輸入電路接通的若干個時間間隔。復(fù)位指令(R)用來清除它的當(dāng)前值，同時使定時器位OFF。圖中的時間間隔≥100ms時，10ms定時器T2的定時器位變?yōu)镺N。在第一個掃描周期，定時器位為OFF?？梢栽谙到y(tǒng)塊中設(shè)置TONR的當(dāng)前值有斷電保持功能。返回返回保持型通電延時定時器定時器當(dāng)前值刷新的方法1)1ms定時器

1ms定時器對啟動后的1ms時間間隔計數(shù)。定時器指令執(zhí)行期間每隔1ms對定時器位和當(dāng)前值刷新一次，這一過程不與掃描周期同步。因為可能在1ms內(nèi)的任意時刻啟動定時器，設(shè)定值必須比最小要求的定時間隔大一個時間基準(zhǔn)。例如對1ms定時器，為了保證時間間隔至少為56ms，設(shè)定值應(yīng)為57。10ms、l00ms定時器也有類似的問題，可用相同的原則處理，即設(shè)定值等于要求的最小時間間隔對應(yīng)的值加1。

返回2)10ms定時器

10ms定時器對啟動后的10ms時間間隔計數(shù)。執(zhí)行定時器指令時開始定時，在每一掃描周期開始時刷新定時器，將一個掃描周期內(nèi)增加的10ms時間間隔的個數(shù)加到當(dāng)前值。定時器的當(dāng)前值和定時器位在一個掃描周期內(nèi)其余的時間保持不變。

定時器當(dāng)前值刷新的方法3)100ms定時器

100ms定時器對啟動后的100ms時間間隔計數(shù)。它在每一掃描周期開始時刷新定時器，將一個掃描周期內(nèi)增加的100ms時間間隔的個數(shù)加到當(dāng)前值。只有在執(zhí)行定時器指令時，才